Следует отметить, что вопрос о распределении антропометрических параметров головы среди населения является непростым, трудоемким и требует значительного финансирования, т.к. связан со знанием и изучением специфических вопросов национального состава населения, разработанных к настоящему времени ряда методик по сбору статистических данных получения распределений антропометрических параметров, выездных исследований среди потенциальных потребителей СИЗОД. Поэтому при исследовании качества разработанных конструкций лицевых частей работа велась совместно со специализированным НИИ антропологии и антропометрии.
Показанная объективно существующая причинно-следственная связь защитных характеристик и механических параметров воздействия конструкции СИЗОД на человека определяет круг вопросов, которые следует решать при разработке средств защиты дыхания человека. Эта связь показана на схеме, приведенной на рис. 5.6. Стрелками на схеме показаны проблемы, в которые входят составляющие вопросы и решение которых необходимо выполнить при разработке СИЗОД.
Рис. 5.6. Схема причинно-следственной связи задач, решаемых при разработке СИЗОД.
Уже из сказанного видно, что приемы решения необходимых для разработки конструкции СИЗОД задач составляют значительный объем научных знаний по широкому кругу развивающихся направлений техники, используемых при разработке средств защиты. Упрощение вопроса является первейшей причиной разработки некачественных СИЗОД или необоснованной оценки их качества. Недооценка или незнание даже одного из указанных элементов связи разрывает эту связь или снижает результаты разработки, порождает существенные недостатки в эффективности средств защиты. Такие конструкции СИЗОД следует считать недоработанными. К большому сожалению, в настоящее время в силу ранее неоднократно указанных причин с такими результатами приходится встречаться все чаще.
Приведем пример. В стандарте ГОСТ Р 12.4.189-99, устанавливающем общие технические требования к маскам СИЗОД, который «представляет собой аутентичный текст регионального стандарта ЕН 136-98… и содержит дополнительные требования, отражающие потребности экономики страны», в п. 7.17.3 указывается: «Не следует привлекать к испытаниям людей, для которых невозможно добиться удовлетворительного прилегания маски». В п. 7.17.5 этого же стандарта в методике проведения испытаний с целью определения коэффициента подсоса под маску указывается: «После надевания маски необходимо спросить каждого испытателя, хорошо ли прилегает маска. Если ответ положительный, то следует начать испытание, если отрицательный, то испытателя нужно заменить другим».
Из этих указаний следует, что если при проведении сертификационных испытаний проверке подвергается противогаз или респиратор с плохо проработанной конструкцией и вследствие чего при испытаниях получаем результат с большим коэффициентом подсоса под маску и не удается получить необходимую герметичность при подгонке, такое испытание никак не влияет на результат оценки качества маски. Для признания маски удовлетворяющей требованиям этого стандарта, а результаты испытаний исследуемого средства защиты решают допуск к его применению даже в условиях аварий (маски категории 3), достаточно только найти человека, которому удается подогнать лицевую часть.
Становится неясным, с какой целью измеряют- коэффициент подсоса, если принимаются только положительные результаты измерений?! Нужно ли для такой оценки применять дорогостоящий тредбан, или он и «отражает потребности экономики страны» в связи с закупом оборудования для проведения испытаний? Данный пример показывает слабую специальную подготовку авторов стандарта в данном вопросе. Введение научных терминов помогает им создать картину наукообразности работы и рассчитано на некомпетентность пользователя или усиливающуюся тенденцию формального издания даже таких документов, как государственные стандарты.
Приведенный пример, по существу, свидетельствует, что авторы стандарта за защитные свойства противогаза принимают только работу фильтрующего элемента, а подсосы под маску, если можно найти подходящего человека, для других людей принимаются как невлияющие на защитную способность СИЗОД. Однако на здоровье рабочего одинаково влияют дефекты снаряжения фильтра и подсосы, образующиеся в результате некачественной индивидуальной подгонки.
Из содержания данного стандарта следует, что измерения антропометрических данных требуются только для записи в протокол испытаний (п. 7.17.3); критических значений антропометрических величин, для которых маски должны обеспечивать требуемую герметичность, стандарт не требует, антропометрические данные испытателя при испытаниях никак не учитываются в целях оценки качества СИЗОД, в том числе и при сертификации. Новые стандарты принимаются сертификационными центрами, и по этим методикам должна проводиться оценка качества СИЗОД, разработанных в зарубежных странах с целью допуска их для применения определенным контингентом людей нашей страны?! При этом авторы такую работу прикрывают громким обоснованием: «… отражающие интересы экономики страны»!
Продолжим анализ зависимости защитных свойств фильтра СИЗОД и вероятности герметичной подгонки лицевых частей по полосе обтюрации. На рис. 5.3 был дан график тенденций зависимости этих величин при установленном для них постоянном коэффициенте: величина подсоса желательно должна составлять 0,1 от величины коэффициента проницаемости фильтра. Однако разработку такой лицевой части следовало бы признать идеально удачной. Причина состоит в том, что достижение такого соотношения данных величин для определенной конструкции лицевой части требует проведения специальных разработок с исследованиями. Характер этой зависимости связан с тем, что для одной и той же конструкции лицевой части при повышении удельного сопротивления фильтра (аэрозольного или поглотителя) концентрация подсасываемого вредного вещества в подмасочном пространстве возрастает при сохранении поглотителем (в пределах времени защитного действия) способности полного поглощения вредного вещества в паро- или газообразном состоянии.
Поэтому для более полной реализации повышенных защитных свойств фильтра с повышенным удельным сопротивлением, из-за которого увеличивается подсос вредного вещества в подмасочное пространство, СИЗОД необходимо комплектовать другой лицевой частью с более герметично прилегающим обтюратором. Из этого следует, что для включения конкретного образца фильтрующего элемента в комплект СИЗОД необходимо применять лицевую часть только с определенными герметизующими возможностями по плотности прилегания к поверхности лица и надежности сохранения ее при ношении данной лицевой части, включая определенную конструкцию наголовника или шлема для шлем-маски.
В противном случае эффективный фильтрующий элемент будет использоваться нерационально: будет создавать необоснованно повышенное сопротивление дыханию, что ведет к более быстрому росту коэффициента подсоса при недостаточной реализации защитных характеристик фильтрующих устройств.
Приведенные сведения необходимо учитывать при применении противогазов с повышенным сопротивлением линии вдоха. Применять противогазы с высоким удельным сопротивлением до принятых для них предельных условий, т.е. до концентраций вредного вещества в рабочей зоне до 0,5, в отдельных случаях — 1 объемного процента, а для аммиака — даже до 2-3% об. (например, при комплектации противогазов фильтрующе-поглощающими коробками марки К большого габарита), следует только при их комплектации устройствами дополнительной подачи воздуха.
Дополнительное пояснение данному принципу согласования герметизующих свойств лицевой части с удельным сопротивлением линии вдоха дается на схеме, приведенной на рис. 5.7.
Рис. 5.7. Соотношение коэффициентов проницаемости фильтрующей части СИЗОД и требований к коэффициенту подсоса после индивидуальной подгонки лицевых частей.
На рисунке красным цветом выделены линии, ограничивающие в соответствии с техническим заданием на разработку качество фильтрующих элементов респираторов и противогазов, например, следующими количественными значениями: фильтрующие патроны респираторов должны иметь коэффициент проницаемости не более 0,1%. Зеленым цветом показан интервал наиболее вероятных значений коэффициентов подсоса при статистических испытаниях респираторов и противогазов на людях; вертикальными стрелками показано, что среднеквадратические отклонения от среднего значения должны укладываться в интервал, ограниченный наибольшим допустимым уровнем коэффициента проницаемости. Вероятность охвата числа опытов, входящих в этот интервал допустимых коэффициентов подсоса, задается заказчиком. Удовлетворительным результатом этой вероятности можно считать значения а = 0,75ч0,85. Такое значение следует считать удовлетворительным, т.к. оно указывает, что основная доля людей с коэффициентом подсоса, удовлетворяющим требованиям защиты, составляет величину только в данном интервале. В то же время получить разработку лицевой части, характеризующейся большим значением вероятности надежной защиты, сложно, требуются неоднократные антропологические длительные исследования с конструкторскими работами.